一种基于波束扫描的CoMP实现方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种快速准确、简洁实用的基于波束扫描的CoMP实现方法，包括如下步骤：选择服务小区内的一个边缘用户作为CoMP用户；选择一个以上的相邻基站作为协作基站；分别采用波束对所述服务小区和所述协作基站所在的协作小区进行扫描，并根据扫描结果和本发明专利技术提出的预编码矩阵计算公式，分别计算所述服务基站及协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵；所述服务基站及协作基站分别将需要发送给所述CoMP用户的信号进行预编码后发射。本发明专利技术还相应提出了一种基于波束扫描的CoMP实现系统，包括CoMP用户选择模块、协作基站选择模块、波束扫描模块和信号发射模块。

【技术实现步骤摘要】
一种基于波束扫描的CoMP实现方法及系统
本专利技术属于无线通信
，具体而言，涉及一种基于波束扫描的CoMP(多点协作传输，CoordinatedMultiplePoint)实现方法及系统。
技术介绍
在3GPP(The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划)长期演进(LongTermEvolution-Advanced，LTE-A)系统中，人们对小区平均频谱效率和小区边缘频谱效率越来越重视，相比较而言，小区边缘的频谱效率更受关注，这主要是因为LTE-A系统的上下行都是以OFDM(正交频分复用技术，Orthogonalfrequency-divisionmultiplexing)为基础的多址复用方式的频分系统，与传统的以CDMA(码分多址，CodeDivisionMultipleAccess)为基础的多址复用方式的无线通信系统不同，LTE-A系统没有处理增益，小区内部因为完全频分正交，所以几乎没有干扰问题，但在小区边缘处的干扰处理则相对棘手。多点协作传输技术是利用多个小区的发射天线协作传输来实现小区边缘处无线链路的较高容量和可靠传输，能够有效解决小区边缘干扰问题。在JP(联合处理，Jointprocessing)模式下有效数据在CoMP系统的每个点(基站)进行协作调度，每个协作区定义为多个共地域的小区组成，每一个用户由该协作区进行服务。JP可包括两部分，即CoMP中协作多点的各基站在同一时间进行的通过下行物理共享信道(PDSCH，PhysicalDownlinkSharedChannel)传输信令和数据给用户，以及用户在单点某一时刻通过PDSCH对小区的动态选择。传统的CoMP实现方法是基于联合传输的CoMP实现，首先根据每一个基站的接收信号，选择第一个预编码矩阵；然后通过合并所有基站的第一个预编码矩阵得到第二个预编码矩阵，并向所有基站中的服务基站传输第二个预编码矩阵的序号。该传统的CoMP实现方法技术方案复杂，并且实现速度较慢。因此，有必要寻找一种快速准确，简洁实用的CoMP实现方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种快速准确、简洁实用的基于波束扫描的CoMP实现方法及系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案包括：一种基于波束扫描的CoMP实现方法，包括如下步骤：选择服务小区内的一个用户作为CoMP用户；选择一个以上的相邻基站作为协作基站；分别采用波束对所述服务小区和所述协作基站所在的协作小区进行扫描，并根据扫描结果，分别计算所述服务基站及协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵；所述服务基站及协作基站分别将需要发送给所述CoMP用户的信号进行预编码后发射。进一步地，所述选择服务小区内的一个用户作为CoMP用户，是指选取所述服务小区的一个边缘用户作为CoMP用户。进一步地，所述服务基站对所述CoMP用户的预编码矩阵为：其中，j表示虚部符号，β1为波束对服务小区的扫描步进角度，n1为波束在服务小区内扫描到所述CoMP用户时的扫描步进次数，Ws为扫描波束矩阵。进一步地，任一个所述协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵为：其中，tr()表示求迹算子，上角标“*”表示共轭转置算子，表示使后面这个式子达到最大值时的x取值，H12为所述协作基站与所述CoMP用户之间的信道矩阵；其中，Wn2表示第n2次扫描时的波束扫描矩阵，β2为波束对所述协作小区的扫描步进角度。更进一步地，若天线阵列形式为均匀线阵，则其中d是天线阵列中各天线的间距，λ是所用无线电波的波长。一种基于波束扫描的CoMP实现系统，包括：CoMP用户选择模块，用于选择服务小区内的一个用户作为CoMP用户；协作基站选择模块，用于选择一个以上的相邻基站作为协作基站；波束扫描模块，用于分别采用波束对所述服务小区和所述协作基站所在的协作小区进行扫描，并根据扫描结果，分别计算所述服务基站及协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵；信号发射模块，用于触发所述服务基站及协作基站分别将需要发送给所述CoMP用户的信号进行预编码后发射。进一步地，所述选择服务小区内的一个用户作为CoMP用户，是指选取所述服务小区的一个边缘用户作为CoMP用户。进一步地，所述服务基站对所述CoMP用户的预编码矩阵为：其中，j表示虚部符号，β1为波束对服务小区的扫描步进角度，n1为波束在服务小区内扫描到所述CoMP用户时的扫描步进次数，WS为扫描波束矩阵。进一步地，任一个所述协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵为：其中，tr()表示求迹算子，上角标“*”表示共轭转置算子，表示使后面这个式子达到最大值时的x取值，H12为所述协作基站与所述CoMP用户之间的信道矩阵；其中，Wn2表示第n2次扫描时的波束扫描矩阵，β2为波束对所述协作小区的扫描步进角度。更进一步地，若天线阵列形式为均匀线阵，则其中d是天线阵列中各天线的间距，λ是所用无线电波的波长。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种基于波束扫描的多点协作传输实现方案，采用波束进行扫描，在快速搜寻到CoMP用户的同时，也给出了CoMP预编码矩阵，将原来为干扰的小区变成了发射信号的小区，信号能量增加的同时干扰减小了，从而获得了明显的增益。通过本专利技术，在LTE-Advanced系统中实现多点协作传输时，通过波束扫描的方式能够快速准确地选择出可以进行CoMP预编码处理的用户，及相应的预编码，从而使得整个系统的性能得到较好的改善。附图说明图1是本专利技术基于波束扫描的CoMP实现方法流程示意图；图2(A)是本专利技术协作基站为一个时的协作区示意图；图2(B)是本专利技术协作基站为两个时的协作区示意图；图3是本专利技术扫描波束示意图；图4是本专利技术基于波束扫描的CoMP实现系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是本专利技术基于波束扫描的CoMP实现方法流程示意图，如图1所示，本专利技术基于波束扫描的CoMP实现方法具体包括如下步骤：在CoMP系统中，假设服务小区和协作小区的基站均配置M根天线，在服务小区和协作小区内的用户数一共为2个以上，且配置为相同的时频资源。对于两小区多用户，则基于分组波束的CoMP预编码实现过程描述如下：步骤101，选择服务小区内的一个用户作为CoMP用户。该步骤中，优先选取服务小区的边缘用户作为CoMP用户。步骤102，选择一个以上的相邻基站作为协作基站。图2(A)是协作基站为一个时的协作区示意图，如图2所示，用户UE1能够分别被服务小区(基站eNB1所在小区)和协作小区1(基站eNB2所在小区)中的扫描波束覆盖，基站eNB1、eNB2以CoMP方式为用户UE1提供服务，使得系统性能得到较好的改善。图2(B)是协作基站为两个时的协作区示意图，如图2所示，用户UE1能够分别被服务小区(基站eNB1所在小区)、协作小区1(基站eNB2所在小区)和协作小本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于波束扫描的多点协作传输ＣｏＭＰ实现方法，其特征在于，包括如下步骤：选择服务小区内的一个用户作为ＣｏＭＰ用户；选择一个以上的相邻基站作为协作基站；分别采用波束对所述服务小区和所述协作基站所在的协作小区进行扫描，并根据扫描结果，分别计算服务基站及所述协作基站对所述ＣｏＭＰ用户的预编码矩阵；所述服务基站及协作基站分别将需要发送给所述ＣｏＭＰ用户的信号进行预编码后发射。

【技术特征摘要】
1.一种基于波束扫描的多点协作传输CoMP实现方法，其特征在于，包括如下步骤：选择服务小区内的一个用户作为CoMP用户；选择一个以上的相邻基站作为协作基站；分别采用波束对所述服务小区和所述协作基站所在的协作小区进行扫描，并根据扫描结果，分别计算服务基站及所述协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵；所述服务基站及协作基站分别将需要发送给所述CoMP用户的信号进行预编码后发射；所述分别采用波束对所述服务小区和所述协作基站所在的协作小区进行扫描，并根据扫描结果，分别计算服务基站及所述协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵的步骤，包括：构造扫描波束矩阵Ws；波束扫描及信道估计；所述服务基站向所述协作基站传所述CoMP用户的信道信息；计算所述服务基站对所述CoMP用户的预编码矩阵W11；计算所述协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵；其中，式中，M是发射天线数，1或2是天线发射层数；其中，j表示虚部符号，β1为波束对服务小区的扫描步进角度，n1为波束在服务小区内扫描到所述CoMP用户时的扫描步进次数，WS为扫描波束矩阵；任一个所述协作基站对所述CoMP用户的预编码矩阵为：其中，tr()表示求迹算子，上角标“*”表示共轭转置算子，表示使后面这个式子达到最大值时的x取值，H12为所述协作基站与所述CoMP用户之间的信道矩阵；其中，表示第n2次扫描时的波束扫描矩阵，β2为波束对所述协作小区的扫描步进角度；若天线阵列形式为均匀线阵，则其中d是天线阵列中各天线的间距，λ是所用无线电波的波长。2.根据权利要求1所述的基于波束扫描的CoMP实现方法，其特征在于，所述选择服务小区内的一个用户作为CoMP用户，是指选取所述服务小区的一个边...

【专利技术属性】
技术研发人员：王衍文，谭欢喜，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94